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第一大挑战是抗辐照第一壁材料，聚变中子能量高、通量大，对材料破坏性极强。
传统材料在如此高剂量的中子辐照下，会迅速膨胀、脆化，寿命极短。
项目团队利用「星流」工具的微观尺度模拟能力，从原子层面设计新材料，模拟不同元素合金，如钒基合金、碳化矽复合材料等，在中子轰击下的位移损伤、氦气泡形成和氧化。
尝试在钨中加入微量的钛和碳，模拟显示，它可以有效钉扎位错，延缓辐照脆化，这种纳米结构的碳化矽纤维复合材料，在模拟中表现出极佳的抗肿胀和自愈合潜力。
强大的「星流」工具如同一个超高速的材料基因筛选器，以低成本和高效率，在虚拟世界中合成、测试了成千上万种候选材料，快速排除了不合适的选项。
然后将最有希望的几种材料配方和制备工艺，提供给合作的材料研究所进行实物制备和验证。
研发周期从传统的十年以上，缩短到了几个月可以确定数种有突破性前景的候选材料。
第二大挑战是偏滤器排热。
偏滤器是托卡马克的「垃圾桶」，负责排出聚变「灰烬」，也就是氦灰和部分热量，承受著最极端的热负荷。
热流密度超过20MW/m2，任何材料直接暴露都会瞬间汽化，负责热工水力的工程师对此简直感到头皮发麻。
不过「星流」工具的强项再次显现，他们模拟液态金属在强磁场下的流动行为，设计出液态金属自循环冷却偏滤器。
模拟显示，流动的液态金属能有效带走热量，同时其自由表面可以承受粒子的直接轰击。
还优化了传统铜合金水冷偏滤器的内部流道设计，通过复杂的多孔介质和微——
通道结构，将冷却剂的换热效率提升了数倍。
在数字孪生体中，偏滤器成功经受住了持续高功率排热的考验。
第三大挑战便是超导磁体与复杂结构的集成。
CFETR的巨大环向场线圈和极向场线圈采用NbSn等低温超导材料，其电磁设计、应力分析、失超保护是极其复杂的系统工程：
而「星流」的多物理场耦合能力在这里发挥到极致。
它同时计算著电磁场、结构应力场、温度场。
模拟超导线圈在巨大电磁力下的变形，确保不影响等离子体位形；
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